JPH04127007U - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】「自動車用空気調和装置」におけるエンジン起
動時に生じる冷風の吹き出しを防止すること。 【構成】オートエアコンスイッチ（１４）を入力するこ
とにより、吹出温度、吹出風量、吸込口および吹出口の
切り換えなどを自動的に制御するようにした自動車用空
気調和装置において、オートエアコンスイッチ（１４）
が入力され、吹き出しモードがバイレベルモードまたは
フットモードであり、かつ、前記エンジン水温センサ
（１２）より入力されたエンジン冷却水温および前記外
気温センサ（１３）より入力された車室外の気温がそれ
ぞれ所定値以下の場合には、前記ファンモータ（１）を
停止させ、かつ、前記インテークドア（５）を内気循環
側に回動させる制御手段（１５）を有する。 【効果】特に冬場における室内への寒気の侵入を自動的
に防止すると同時に、エンジン冷却水温度が上昇した際
の熱交換効率が向上して車室内に即刻温風を供給するこ
とができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車用空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

最近の自動車用空気調和装置にあっては、乗員が所望の設定温度を指示するだ けで、自動的に吹出温度、吹出風量、吸込口の切り換えなど制御するオートエア コンが広く用いられている（例えば、１９８９年１０月，日産自動車（株）発行 の新型車解説書（Ｇ５０−１）号参照）。このオートエアコンは、オートエアコ ンスイッチや温度スイッチなどの各スイッチや車室内温度、外気温度、日射量お よびエンジン水温を検出するための各種センサからの情報（信号）を制御手段 （オートアンプ）に入力し、制御手段は、内蔵されたマイコンによりこの情報を 演算処理し、アクチュエータ類、ファンモータやコンプレッサなどに適切な信号 を出力することで、車室内を常に快適に保つように吹出温度、吹出風量、吸込口 の切り換えなどを自動的に制御するようになっている。例えば、室内温度が低い 場合にコントローラの設定温度を高くすると、全ての取入れ空気をヒータコアを 通過させるようにミックスドアの開度が選択され、またファンモータの回転数も 高速となって室内に多量の温風を供給する。このようにして現在の室内温度と乗 員が設定した設定温度との差温を極力短時間で小さくしようとするのである。こ のような配風制御は室内温度と設定温度との差温のみに限らず、時々刻々変化す る室内、室外の温度や、日射量なども考慮され、乗員が希望する室内環境が最も 迅速に実現できるように制御するのがオートエアコンである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、冬期などの外気温度が低い時であってエンジン水温が所定値より低 い場合には、エンジンを起動した直後に空気調和装置を作動しても、ヒータコア には高温となっていないエンジン冷却水が循環していることから車室内に吹き出 される空気は外気温度とほぼ等しい冷風である。したがって、このような冷風の 吹き出しを防止するため、従来のオートエアコンにおいては、エンジン水温が所 定値以上になるまでファンモータを駆動しないように起動制御される。

【０００４】 しかしながら、自動車が停止している場合には問題ないが、自動車が走行し始 めるとエンジン冷却水が一定以上の高温となるまでの間、ラム圧によって車室内 に多量の冷風が吹き出して乗員に不快感を与えることになる。 本考案は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、エンジ ン起動時に生じる冷風の吹き出しを防止することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案は、ファンモータにより駆動されるファンと 、車室内の空気を導入する内気吸込口および車室外の空気を導入する外気吸込口 を選択的に開閉するインテークドアとを備えたインテークユニットと、 前記取入れ空気を加熱するためのエンジン冷却水が循環するヒータコアと、こ のヒータコアの下流側の空気を車室内の所望の位置に吹き出す複数の吹出口とを 備えたヒータユニットと、 前記エンジン冷却水温を検出するエンジン水温センサおよび前記車室外の気温 を検出する外気温センサとを有し、 オートエアコンスイッチを入力することにより、吹出温度、吹出風量、吸込口 および吹出口の切り換えなどを自動的に制御するようにした自動車用空気調和装 置において、 前記オートエアコンスイッチが入力され、吹き出しモードがバイレベルモード またはフットモードであり、かつ、前記エンジン水温センサより入力されたエン ジン冷却水温および前記外気温センサより入力された車室外の気温がそれぞれ所 定値以下の場合には、前記ファンモータを停止させ、かつ、前記インテークドア を内気循環側に回動させる制御手段とを有することを特徴とする自動車用空気調 和装置である。

【０００６】

【作用】 このように構成した本考案にあっては、オートエアコンスイッチ（１４）が入 力されるとエンジン水温センサ（１２）からのエンジン水温と外気温センサ（１ ３）からの外気温度を演算するが、吹き出しモードがバイレベルモードまたはフ ットモードであり、かつ、エンジン起動時の如くエンジン冷却水温が所定値以下 の低温であって、かつ冬場の如く外気温度も所定値以下の低温である場合には、 ファンモータ（１）を停止させるだけでなく、インテークドア（５）を外気吸込 口（４）を全閉する内気循環側に回動させる。これにより、自動車の走行時にラ ム圧により生じる車室外の冷風の侵入を防止することができ、乗員に対する不快 感を除去することができる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の一実施例を示す装置構成図、図２は同実施例の制御を説明する フローチャートである。

【０００８】 まず、本実施例の自動車用空気調和装置は、車室外の空気を導入する外気吸込 口４と、車室内の空気を循環するためにユニット内に導入する内気吸込口３とが 開設されたインテークユニット６を有している。このインテークユニット６には 、外気吸込口４と内気吸込口３とを選択的に開閉して所望の空気をユニット内に 取り入れるためのインテークドア５が回動自在に設けられて、インテークドアア クチュエータ１６により外気吸込口４を全閉する内気循環側と、内気吸込口３を 全閉する外気取入れ側との間を連続的に、あるいは段階的に作動するようになっ ている。例えば、夏場などにおいては車室外温度が極めて高いため、外気を取り 入れながら空気を冷却すると冷房効果が劣ることから、インテークドア５を内気 循環側に回動させた状態で冷房を行う。また、フロントガラスに生じた曇りを除 去する場合には、車室内の高湿度の空気をフロントガラスに吹き付けても曇りが 助長されるだけであるため、この場合にはインテークドア５を外気取入れ側に回 動させて比較的低湿度の空気を吹き出すようにしている。このようなインテーク ドア５の回動制御は後述する制御手段１５からの作動指令信号がインテークドア アクチュエータ１６に送信されることにより行われる。

【０００９】 また、本実施例に係るインテークユニット６には外気あるいは内気を吸い込む ためのファン２が設けられており、このファン２はファンモータ１により所望の 速度で回動するように印加電圧が制御される。例えば、室内のコントローラ１４ に設けられた設定温度レバー（あるいは設定温度ボタン）を乗員が選択すると、 この選択した設定温度と現在の室内温度や車室外温度、日射量等の環境条件を演 算して、室内温度を最も迅速に設定温度に近付けようとするが、設定温度と室内 温度との差温が極めて大きい場合にはファンモータ１への印加電圧を高くしてフ ァン２を高速で回転させ、室内に多量の温風あるいは冷風を供給する。また、設 定温度と室内温度との差温が差ほど大きくない場合には、適量の空気を供給して 徐々に設定温度に漸近させるべくファンモータ１に適当な電圧を印加するように 制御するのである。このようなファンモータ１の印加電圧制御はインテークドア アクチュエータ１６と同様に制御手段１５からの指令信号がファンモータ１の駆 動部に送信されることにより行われる。

【００１０】 本実施例の自動車用空気調和装置は、上述したインテークユニット６の下流側 に連設して、導入空気を冷却するためのクーラユニット１７を有している。クー ラユニット１７内には冷房サイクルを構成するエバポレータ１８が内設され、冷 房サイクル内を循環する冷媒と導入空気とが熱交換を行うことにより高温の空気 が冷却される。なお、クーラユニット１７は冷房作用に用いられるだけでなく、 除湿作用を行う場合にも用いることができる。また、本考案はクーラユニットを 設けずにインテークユニット６と後述するヒータユニット１１とを直接接続させ ることも可能である。

【００１１】 かかるクーラユニット１７の下流側にはヒータユニット１１が接続され、上述 したインテークユニット６およびクーラユニット１７とともに空気の流路を形成 している。このヒータユニット１１には、自動車のエンジンの冷却水の一部が循 環するヒータコア７が内設されて、かつ、クーラユニット側から流下した空気が ヒータコア７を迂回するように迂回路１９がヒータコア７の近傍に形成されてい る。さらに、ヒータユニット１１に流入した空気をヒータコア７と迂回路１９と に分岐するためのミックスドア２０が図示しないミックスドアアクチュエータに より回動自在に設けられており、このミックスドア２０の開度を適宜選択すると ヒータコア７を通過する空気量と迂回路１９を通過する空気量との比率が規則的 に変化することから、室内に吹き出される調和空気の温度は、制御手段１５から ミックスドアアクチュエータに作動指令信号を送信してミックスドア２０の開度 を調節することにより行われる。

【００１２】 ヒータユニット１１の下流側には、上述したヒータコア７を通過した温風と、 迂回路１９を通過した冷風とを混合して所望の調和空気とする混合室２１が形成 されており、この混合室２１に、室内の所定の位置に調和空気を供給するための 吹出口が開設されている。まず、フロントガラスやサイドドアガラスの内面に生 じた曇りを除去するために調和空気を導くのがデフ吹出口８であって、図示しな いデフダクトを介してインストルメントパネルに設けられたデフグリルからフロ ントガラスなどに向かって調和空気が吹き出される。また、乗員の上半身に向か って冷風や適度に温調された空気を供給するために混合室内の調和空気を導くの がベント吹出口９である。冷風などは乗員の上半身に直接吹き出すと冷房効果を 発揮することから、比較的冷房や温調領域にて使用すると好ましい吹出口であり 、混合室内の空気は、図示しないベントダクトを介してインストルメントパネル の前面に設けられたベントグリルに至る。これに対してフット吹出口１０は、室 内を暖房すべく主にヒータコア７を通過した温風を乗員の足元に供給するための 吹出口であり、混合室内の温風はフットダクトを介して乗員の足元に至る。本実 施例の吹出口８，９，１０にはそれぞれ制御ドア、すなわち、デフドア８Ｄ、ベ ントドア９Ｄおよびフットドア１０Ｄが回動自在に設けられており、これら３つ の制御ドア８Ｄ，９Ｄ，１０Ｄの回動位置の組み合わせによって吹出モードが設 定されている。具体的には、デフモード、デフフットモード、ベントモード、バ イレベルモード、フットモードであり、デフモードはデフ吹出口８のみを全開と して全ての調和空気をフロントガラス内面に供給するモード、デフフットモード はデフ吹出口８とフット吹出口１０とをそれぞれ半開として両吹出口８，１０か らフロントガラス内面と乗員の足元に調和空気を供給するモード、ベントモード はベント吹出口９のみを全開として全ての調和空気を乗員の上半身に供給するモ ード、バイレベルモードはベント吹出口９とフット吹出口１０とをそれぞれ半開 として両吹出口９，１０から乗員の上半身と足元に調和空気を供給するモード、 そして、フットモードはフット吹出口１０のみを全開として全ての調和空気を乗 員の足元に供給するモードである。また、各制御ドア８Ｄ，９Ｄ，１０Ｄはリン ク機構によって機械的に上述した各吹出モードに対応した位置に回動するように 構成されており、このリンク機構は図示しないモードドアアクチュエータによっ て回動する。そして吹出モードは制御手段１５からの作動指令信号がモードドア アクチュエータに送信されることにより所定の回動位置にリンク機構を作動させ 、これによって３つの制御ドア８Ｄ，９Ｄ，１０Ｄを所定の回動位置に制御する ように構成されている。

【００１３】 本実施例の自動車用空気調和装置は、室内のインストルメントパネル上にコン トローラを有しており、設定温度レバー、吹出モードスイッチ、ファン速度選択 ボタンなどのマニュアルスイッチの他、吹出モード、ファン速度を自動的に制御 するためのオートエアコンスイッチ１４が設けられている。このオートエアコン スイッチ１４を入力しておくと設定温度を所望の値に設定するだけであらかじめ 制御手段１５に教示されたプログラムにしたがって各種被制御部材の制御量の演 算を行い、それにしたがってリンク機構を駆動し、室内環境を最も迅速に設定値 に近付けようとする。この制御手段１５に対する入力データとして、本実施例で は、エンジン冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ１２と、車室外の温度 を検出する外気温度センサ１３とを設けており、これらのセンサ１２，１３で検 出されたエンジン水温と外気温度は制御手段１５に出力される。なお、これらエ ンジン水温センサ１２と外気温度センサ１３の他にも、従来のオートエアコンと 同様に、室内温度センサや日射量センサを設けている。

【００１４】 次に作用を説明する。 室内に設けられたコントローラのオートエアコンスイッチ１４を押し、設定温 度レバーを所望の温度に設定すると自動制御が開始されるが、本実施例の自動車 用空気調和装置の場合には、まず、エンジン水温センサ１２からの情報を制御手 段１５にて演算し、エンジン冷却水の温度が予め設定しておいた比較基準値（例 えば５０℃）以上に上昇していない状態では、ファンモータ１への印加電圧をゼ ロとしてファン２を停止させる（ステップ１〜３）。つぎに、冬場の如く外気温 度センサ１３により検出された外気温度が予め設定しておいた比較基準値（例え ば５℃）より低い場合であって、同時に、モードドアアクチュエータからの回動 位置信号により現在の吹出モードが何れのモードであるかどうかを判断し、ベン トモード、バイレベルモード、またはフットモードの何れかである場合には、イ ンテークドアアクチュエータ１６に作動指令信号を送信してインテークドア５を 内気循環側に回動させる（ステップ４〜６）。そうすると、自動車が走行し始め てラム圧により外気吸込口４から寒気が室内に侵入しようとしてもインテークド ア５によって完全に遮断され、しかもこのとき、ファン２も作動していないから 、吹出口からは何ら空気は吹き出されなくなって乗員に不快感を与える虞れもな くなる。

【００１５】 このようにして、冬場のエンジン起動時の冷風の吹き出しを防止できる訳であ るが、エンジンの冷却水温度が所定値（本実施例では５０℃）以上に上昇すると 、ファン２を作動させてインテークドア５を外気取入れ側に回動させ、所定の手 順で自動制御を開始する（ステップ７〜９）。

【００１６】 このように、本実施例の自動車用空気調和装置では、特に冬場における室内へ の寒気の侵入を自動的に防止でき、しかもこのとき、ヒータコアに循環するエン ジン冷却水の温度が十分に上昇するまでは当該ヒータコアを通過する空気を皆無 としているため、エンジン冷却水温度が上昇した際の熱交換効率が向上し、車室 内に即刻温風を供給することができるという付帯効果もある。

【００１７】 なお、本実施例においては、乗員に対して寒気が吹き出される可能性があるベ ントモード、バイレベルモード、およびフットモードの何れかの場合にのみ起動 時の寒気導入防止を図るように構成しているが、本考案はこれに限定されること なくデフモード全てのモードにおいて寒気導入防止を行っても良く、また、特に ベントモードのみ等に限定して構成しても良い。

【００１８】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、特に冬場における室内への寒気の侵入を自 動的に防止でき、しかもこのとき、ヒータコアに循環するエンジン冷却水の温度 が十分に上昇するまでは当該ヒータコアを通過する空気を皆無としているため、 エンジン冷却水温度が上昇した際の熱交換効率が向上し、車室内に即刻温風を供 給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本考案の一実施例を示す装置構成図である。

【図２】は同実施例の制御状態を説明するフローチャー
トである。

【符号の説明】

１…ファンモータ、 ２…ファン、３…
内気吸込口、 ４…外気吸込口、５…インテー
クドア、 ６…インテークユニット、７…
ヒータコア、 ８…デフ吹出口、９…
ベント吹出口、 １０…フット吹出口、１１…ヒータユ
ニット、 １２…エンジン水温センサ、１３…
外気温度センサ、 １４…オートエアコンスイ
ッチ、１５…制御手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ファンモータ（１）により駆動されるファ
   ン（２）と、車室内の空気を導入する内気吸込口（３）
   および車室外の空気を導入する外気吸込口（４）を選択
   的に開閉するインテークドア（５）とを備えたインテー
   クユニット（６）と、前記取入れ空気を加熱するための
   エンジン冷却水が循環するヒータコア（７）と、このヒ
   ータコア（７）の下流側の空気を車室内の所望の位置に
   吹き出す複数の吹出口（８，９，１０）とを備えたヒー
   タユニット（１１）と、前記エンジン冷却水温を検出す
   るエンジン水温センサ（１２）および前記車室外の気温
   を検出する外気温センサ（１３）とを有し、オートエア
   コンスイッチ（１４）を入力することにより、吹出温
   度、吹出風量、吸込口および吹出口の切り換えなどを自
   動的に制御するようにした自動車用空気調和装置におい
   て、前記オートエアコンスイッチ（１４）が入力され、
   吹き出しモードがベントモード、バイレベルモードまた
   はフットモードであり、かつ、前記エンジン水温センサ
   （１２）より入力されたエンジン冷却水温および前記外
   気温センサ（１３）より入力された車室外の気温がそれ
   ぞれ所定値以下の場合には、前記ファンモータ（１）を
   停止させ、かつ、前記インテークドア（５）を内気循環
   側に回動させる制御手段（１５）とを有することを特徴
   とする自動車用空気調和装置。